产城会-半导体设备光刻机产业链研究报告
半导体设备光刻机产业链研究报告
珞珈投资发展（深圳）有限公司
一、节点简介
光刻机是芯片制造的核心设备之一，按照用途可以分为好几种：有用于生产芯片的光刻机；有用于封装的光刻机；还有用于LED制造领域的投影光刻机。用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板，国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。光刻机通过在半导体基材上（硅片）表面匀胶，将掩模版上的图形转移光刻胶上，把器件或电路结构临时“复制”到硅片上。国际主要的光刻机供应商包括荷兰的阿斯麦ASML公司、日本的尼康和佳能公司。光刻机是集成电路生产制造过程中最重要的设备，国内晶圆厂所需要的光刻机全部依赖进口，国内光刻机在技术制程上与国外先进水平存在巨大鸿沟。国内光刻机龙头企业上海微电子最先进的SSA600/20步进扫描光刻机，只能满足前道IC 制造90nm关键层和非关键层的制造需求，完全不能与阿斯麦光刻机7nm和5nm的最小制程可比。由于受到《瓦森纳协议》的限制，即《关于常规武器和两用物品及技术出口控制的瓦森纳安排》，国内晶圆厂只能购买阿斯麦中低端光刻机，这对国内光刻机和集成电路研发制造产业造成非常不利的影响。根据Gartner统计晶圆制造设备的投资占比，光刻设备占比24%，其中步进机（光刻机）占比18.3%，电子束光刻占比0.9%，光刻胶处理（涂胶显影机）占比4.5%，光刻胶干剥离占比0.7%。目前，全球光刻机市场主要由荷兰的阿斯麦(ASML)、日本尼康、和佳能三家把持，其中ASML垄断了高端光刻机市场。2017年全球光刻机出货294台，其中ASML出货198台，占比67%，高端光刻机EUV全球11台出货量全部由ASML供应，主流机型ArFi光刻机ASML出货76台，
占比超过93%。日本佳能2017年出货70台，均属于中低端机型。尼康出货量26台，市场份额仅为9%，影响力较小。从2011-2017年累计数据来看，ASML 同样处于高端机型的绝对领导地位。国产光刻机领域中，上海微电子(SMEE)一枝独秀。2018年3月，上海微电子承担的“02专项”的“90nm光刻机样机研制”顺利通过验收，成为国产光刻机的优秀代表。上海微电子早期光刻机主要用于90nm后道封装测试阶段，在该领域较早实现了国产替代。2018年5月，上海微电子第100台国产高端光刻机交付长电科技产线。目前公司SMEE600系列IC前道投影光刻机兼容200mm和300mm硅片，可用于90nm关键层和非关键层的前道IC制造，有望进入客户前道工艺，逐步扩大市场份额。
二、产业链图谱
三、智能行业透视
（1）行业规模
行业规模
数据来源：申万宏源
标题：北方华创（002371.SZ）：定增21亿加码先进制程设备研发，半导体设备国产化正当其时
发布时间：2019-01-08
摘要：市场空间足够，技术突破+核心客户验证是关键。假设预测期公司产能能够满足需求，并且下游需求空间足够满足公司未来10年的高速成长需要。用设备成本占比进行拆分估算，2018-2020年国内光刻机市场空间至少在1000亿元以上（截止2018Q1，国内计划建厂21座，总投资不低于4000亿），沉积设备和刻蚀设备合计1000亿元以上，表面清洗设备也达66亿元。
数据来源：长江证券
标题：2019年机械行业投资策略:政策驱动保增长,先进制造创增量
发布时间：2019-01-02
摘要：2019年中国大陆半导体设备市场空间预计将达到125.4亿美元，由此测算得到，2019年，中国大陆刻蚀设备市场空间约24.3亿美元，光刻机约23.3亿美元，CVD设备约18.2亿美元，CMP/表面处理/清洗设备约13.2亿美元，过程检测设备约13.2亿美元，其他沉积设备约9.1亿美元，封装设备约8.1亿美元，测试设备约10.9亿美元，其他设备约5亿美元。
数据来源：长江机械
标题：【长江机械丨2018年中期策略报告】周期波动，寻找确定性的成长机会发布时间：2018-07-12
摘要：由此测算得到，2018年，中国大陆封装设备市场空间约为8.16亿美元，芯片测试设备约9.72亿美元，刻蚀设备约23.18亿美元，光刻机约22.22亿
美元，CVD设备约17.39亿美元，CMP/ 表面处理/ 清洁设备约12.56亿美元，晶圆测试设备约12.56亿美元，其他沉积设备约8.69亿美元，其他设备约5.64亿美元。
数据来源：光大证券
标题：机械行业半导体设备投资价值分析报告:铸大国重器,半导体设备迎黄金时代
发布时间：2018-05-28
摘要：根据中国产业信息网2017年发布的报告，光刻机、PVD设备、刻蚀设备、氧化/扩散设备市场上前三名厂商市占率高达90%以上，其中，ASML在光刻机上的市占率达75%；AMAT在PVD设备上的市占率达85%；泛林半导体和日立在CVD设备领域排名前三厂商的市占率之和为70%。
数据来源：光大证券
标题：电子行业周报:继续强调消费电子的边际改善;美国新议案不改大陆安防巨头前进的方向
发布时间：2018-05-28
摘要：业内：晶圆代工营收表现良好，引进光刻机追赶先进制程根据拓墣产业研究院公布2018年上半年全球前十大晶圆代工厂商排名，2018年上半年全球晶圆代工产值为290.6亿美元，年增率为7.7%。台积电营收145.67亿美元，市占率高达56.1%，依然是当之无愧的晶圆代工龙头企业，掌握着绝对的话语权。大陆的中芯国际和华虹半导体两大厂商的营收在今年上半年的表现良好，年增率均超过10%，分别达到11.9%和13.5%。
数据来源：浙商证券
标题：半导体深度报告：半导体行业处于上升轨道?各环节国产替代有序进行
发布时间：2018-02-07
摘要：浙商证券研究所中国半导体设备还处于初期，未来国产化替代空间巨大。2016年中国半导体设备销售额为425亿元，同比增长31.83%，中国前十强企业总收入43.96亿元，仅占国内市场分额的10%左右，中国设备还处于初期阶段，大部分集中在封装、测试等非核心设备，如中国排名第一的企业中电科营收为9.28亿元，主要的产品为CMP、键合机、封装设备、切磨抛等。随着我国02专项的集成电路重大装备研发及产业化项目的推进，有些设备如等离子体干法刻蚀机、先进封装光刻机、全自动引线键合机、物理气相沉积、设备（PVD）和化学气相沉积设备、（CVD，包括PECVD）等国产设备已逐步进入国内集成电路大生产线量产使用。
数据来源：国信证券
标题：国信证券半导体设备行业专题研究：设备是产业支柱，机遇与挑战并存发布时间：2016-08-05
摘要：国信证券经济研究所整理据Gartner估计，2014年光刻机市值79.6亿美元首次超越刻蚀设备（73.3亿美元）；
数据来源：光舵微纳
标题：[临时报告]光舵微纳:公开转让说明书
发布时间：2015-12-14
摘要：从IC生产线退役的二手步进式光刻机在市场上的供应量远远无法满足LED生产的需求,如果客户选择新的光刻设备,比如UTSAPPHIRE100步进式光刻
设备,产能和成品率有所提高,但每台成本要750万人民币以上,而且同样不适用于大尺寸基底。
（2）竞争格局
竞争格局
数据来源：华泰证券
标题：新材料产业笔记：全球材料巨头梳理（1）百年沉淀?看海外材料企业之演进
发布时间：2018-10-18
摘要：国际半导体产业协会数据显示，截至2017年12月，在中高端光刻机制造领域，阿斯麦具有80%的市场占有率，并且是全球唯一的极紫外光EUV光刻机生产商。阿斯麦公司目前公开的生产计划显示，在2018年公司预计要产出20台光刻机，2019年将达到30台以上，是公司业绩增长主要支撑。
数据来源：国金证券
标题：半导体行业研究：EUV光刻机成ASML营收新动力?首例国产DRAM芯片试产
发布时间：2018-08-12
摘要：高技术壁垒，玩家少，领先厂商掌握定价权。就市场玩家来看，目前市场上提供量产商用的光刻机厂商有三家：ASML,尼康(Nikon)，佳能(Canon)，ASML 占有60%以上市场份额。最高端EUV市场ASML一家独占。
数据来源：中泰证券
标题：半导体行业深度报告："芯" 时代?"芯"机会
发布时间：2018-07-26
摘要：由于光刻机技术难度巨大、高投入、高风险并代表着世界超精密设备的最高技术水平，在激烈的国际竞争中，对光刻设备制造商的要求越来越高。目前全球光刻机市场，已经被ASML、Nikon、Canon三家巨头所垄断，其中ASML 更是占据了全球市场的80%以上的份额，具有不可撼动的地位。
数据来源：天风证券
标题：半导体行业深度研究：从上市公司角度深度解析贸易战对国内集成电路产业影响及相关对策建议
发布时间：2018-07-26
摘要：08年之前我国半导体设备基本全靠进口，随后我国通过设立了“02专项“实现了部分设备国产化的道路，缩小了与国际领先水平的差距——介质刻蚀机方面：中微半导体进入7nm制程，成为台积电五大供货商之一；硅刻蚀机方面，北方华创进入中芯国际28nm生产线；沈阳拓荆量产12英寸65nm的PECVD设备等。封装制程工艺设备：刻蚀机、PVD、光刻机、清洗机等关键设备已经基本实现国产化，根据SEMI 的数据显示，蚀刻设备国产化率从10年0%提升到16年的96%，封装PVD 设备从12年0%提升到16年的68%。
数据来源：天风证券
标题：半导体行业深度研究：从上市公司角度深度解析贸易战对国内集成电路产业影响及相关对策建议
发布时间：2018-07-26
摘要：ASML光刻机巨头：光刻设备定义了半导体器件是尺寸，是半导体制造中最核心的设备，整个光刻成本为硅片制造的1/3，价值量占设备总投资比例的20%，由于其极高的技术门槛，光刻机呈现垄断的市场格局，荷兰ASML占据
了大部分市场份额，2017年ASML营收108亿美元，净利润25.3亿美元，公司旗下主要有三大块业务——深紫外DUV 光刻，包括ArF浸没式光刻机、KrF、ArF Dry、I-line等，日本尼康的市占率排名第二，然而尼康旗下主要是面板光刻机，佳能只有低端半导体的i-line和Kr-F光刻机。对应国内来看，目前只有上海微电子装备掌握了90nm技术节点的光刻机技术。
数据来源：海通超级机械研究
标题：【海通机械-自主可控系列专题】半导体设备专题2：大陆晶圆厂投资高峰到来，国内晶圆设备厂迎发展良机
发布时间：2018-06-14
摘要：ASML是光刻机全球市场份额的绝对龙头，销售市场逐渐向中国倾斜。光刻工艺的完成离不开涂胶机和光刻机。光刻机制造主要集中在欧洲和日本，ASML、尼康、佳能这三大巨头全球市场占有率总计超过90%，其中，ASML 是全球市场的绝对龙头，市场份额超过70%，并且它在高端产品领域有绝对优势，已经在高端产品开发方面将尼康、佳能远落在身后，后二者正在走向没落。目前ASML在中国市场的装机量累积已达约500台，2017年中国区销售额占公司总销售额比重约为11%，排名第四，根据2018第一季度数据显示，中国区销售占比已升至20%，各地区中总排名第二。
数据来源：中信建投证券
标题：机械设备行业2018年中期投资策略报告:兼顾周期成长,精选优质标的
发布时间：2018-06-12
摘要：现在高端光刻机基本被荷兰ASML垄断，市占率超过60%，日本的尼康和佳能占领中低端光刻机市场。上海微电子是国内唯一能做光刻机的企业，目前
正在研发90nm制程的光刻机，与ASML10nm级别的光刻机仍有较大差距。由于10nm及其以下制程的半导体产品必须使用ASML的EUV光刻机，短期内光刻机国产化难度依然较大。
数据来源：中信建投
标题：中信建投2018年中期投资策略报告之机械设备篇：兼顾周期成长，精选优质标的
发布时间：2018-06-11
摘要：光刻机单价可达1亿美元，约占总设备投入的20%，是技术难度最高、价值量最大的设备。光刻成本占整个硅片制造成本的1/3，耗费时间约占50%。现在高端光刻机基本被荷兰ASML垄断，市占率超过60%，日本的尼康和佳能占领中低端光刻机市场。上海微电子是国内唯一能做光刻机的企业，目前正在研发90nm制程的光刻机，与ASML10nm级别的光刻机仍有较大差距。由于10nm 及其以下制程的半导体产品必须使用ASML的EUV光刻机，短期内光刻机国产化难度依然较大。
数据来源：东北证券
标题：DRAM行业深度报告:期待国产产能释放改变全球供给格局
发布时间：2018-05-08
摘要：全球来看，美国应用材料公司（AMAT）是半导体设备厂商的龙头，市值600亿美金，除了光刻机以外的所有设备几乎都是第一。
数据来源：华创证券
标题：机械设备：半导体设备深度报告（三）详解光刻机——半导体制造业皇冠上的明珠
发布时间：2018-03-13
摘要：目前ASML在光刻机领域市占率近80%，基本垄断高端光刻机。（3）发展历史与趋势
发展历史与趋势
数据来源：华泰证券
标题：机械设备行业周报（第三十七周）
发布时间：2018-09-16
摘要：目前最成熟、最先进的光刻机都已进入中国，完全不存在高端机台不卖给中国厂商的问题。ASML新款的NXT: 2000机台很快就会在中国市场上看到。而ASML 的NXT : 2000是深紫外光（DUV）机台，多数用于生产高端的7 纳米和5 纳米工艺技术，这也暗示，中国将进入高端7 纳米技术的生产之列。（DeepTech深科技2018-09-14）三星欲与LG 在Micro LED电视市场一决高下。
数据来源：华金证券
标题：半导体行业快报：ASML二季报显示高端市场采购热情高涨
发布时间：2018-07-20
摘要：高端设备出货量增加，产业升级明显：ASML的光刻机产品在全球的中高端市场占据了主要的份额，尤其在极紫外光微影设备（EUV）领域是仅有的供应商，因此该产品的出货量水平代表了全球工艺水平的发展趋势。从Q2的数据看，EUV的出货量超预期，并且根据其对外公布的预告看，2018年及2019年全年的EUV出货量预计将会达到20台和30台，显示了尽管短期内产业市场存在需求的波动，但是行业厂商对于未来的市场环境仍然报以乐观的预期，并且产业升
级的速度逐步加快。值得关注的是，之前媒体也报道过，我们国家的芯片制造大厂中芯国际订购了一台AMSL的EUV设备，预计2019年交付，显示了我们国家在先进制造工艺上的投入也是值得期待的。
数据来源：中银国际证券
标题：机械行业周报:油服行业不改复苏趋势,继续看好半导体制程设备国产化、工业基础件国产化
发布时间：2018-05-31
摘要：半导体:乘行业东风,国产设备有望受益此次扩产潮。5月19日长江存储首台光刻机(价值量7200万元)运抵武汉;5月21日上海华力搬入首台浸润式光刻机;此外中芯国际向ASML订购一台EUV光刻机(价值1.2亿美元),可用于7m先进制程的加工。光刻机作为集成电路前道制程的核心设备,此次集中搬入,表明国内晶圆厂和存储芯片企业陆续进入设备搬入阶段。据统计,2018-2019年,大陆芯片厂陆续迎来集中扩产潮,开展密集设备招标工作。长期看半导体设备国产化是大趋势,中期看28m等先进制程设备研发和跨工艺进程,短期看55/65m等成熟制程的产线扩产为国内设备公司带来实际增量订单。我们核心推荐:精测电子、北方华创、长川科技、晶盛机电,关注盛美半导体、至纯科技。
数据来源：新时代
标题：半导体设备行业点评：中国半导体销售维持较快增长?晶圆厂建设带动国产设备发展
发布时间：2018-05-24
摘要：国内晶圆厂建设持续推进，利好半导体设备国产化进程近日，长江存储、华力二期采购自ASML的光刻机运抵或搬入，中芯国际由ASML供应的EUV光
刻机预计2019年年初交付。目前国内设备供应商中，北方华创、上海中微、盛美半导体等已实现65-28nm制程设备的量产，且14nm制程设备已接近验证通过，标志着国内优质的核心设备厂商的技术已储备到位。预计随着晶圆厂建设持续推进，设备国产化的进程将实现突破。
数据来源：东吴证券
标题：半导体设备深度报告三：为何国产晶圆制造设备将迎历史性机遇？
发布时间：2018-05-02
摘要：018年2月，ASML在加州圣荷西举行的SPIE 高级光刻机会议上提到了其EUV 型光刻机的技术更新规划。根据EE Times报道，目前ASML的NXE 3400B型光刻机在荷兰总部达到了每小时交付140片晶圆的速度，ASML的目标是每小时处理150片晶圆，以供7nm工艺节点使用。为了满足5nm节点的需求，ASML 计划在未来两年内对系统进行三次升级。2018年，ASML的目标是提出一个整体和重点改进方案，使覆盖范围降至1.7nm，略低于5nm所需的1.9nm目标。在2019年中期，ASML 计划提高生产力，将吞吐量提高到145 WPH。同时，ASML正在考虑另一种型号NXE 3400C，它可以在2020年实现额外的改进，将吞吐量提高到155 WPH。
数据来源：光大证券
标题：半导体行业:中国崛起正当时
发布时间：2018-01-11
摘要：《中国制造2025》对于半导体设备国产化提出了明确要求：在2020年之前，90~32nm工艺设备国产化率达到50%，实现90nm光刻机国产化，封测关键设备国产化率达到50%。
数据来源：中银国际证券
标题：机械行业周报:工程机械存在预期差,强烈推荐三一重工
发布时间：2017-11-24
摘要：半导体行业景气度快速提升,已成爆发增长态势。四点变化值得关注:1.寻找下一个“京东方”,半导体向中国转移的进程在加速。2.18-19年将出现下游芯片厂抢装热潮,规划中未来大陆新建的26座晶圆厂,包括中芯国际、武汉新芯、上海华力等都已陆续动工建设,有望在18-19年对设备迎来集中需求。3.国产化设备逐步渗透,整线除了“光刻机”以外的多数设备均有望实现国产化替代。4.国产设备逐步爬坡实现替代,在生产线中和国外设备同步运行生产,积累原始数据,逐步扩大替代比例。核心推荐关注北方华创、长川科技、至纯科技和晶盛机电。数据来源：方正证券
标题：集成电路设备：集成电路设备，大周期来临，测试设备先行起航，集成电路设备产业投资逻辑梳理
发布时间：2017-11-08
摘要：资料来源：NAURA，方正证券研究所作为制造强国战略纲领文件的《中国制造2025》明确提出：在2020年之前，90~32纳米工艺设备国产化率达到50%，实现90纳米光刻机国产化，封测关键设备国产化率达到50%。在2025年之前，20～14纳米工艺设备国产化率达到30%，实现浸没式光刻机国产化。数据来源：国海证券
标题：半导体材料化学品专题报告系列一:半导体行业核心材料自给率提升进入快车道
发布时间：2017-06-19
摘要：核心光阻材料(光刻胶)技术壁垒最高,短时间内突破需要自主研发和海外并购并举。国内光阻材料的研发起步较晚,落后日本、美国等发达国家20年以上,本土以外公司光阻材料在国内市场份额占有率达到85%以上。受光刻机设备进口限制和光刻胶核心原料技术限制影响,光阻材料短时间靠自主研发攻克很难。国内企业亟待通过海外并购,聘请高层次技术人员和开展跨国合作等方案实现技术升级。
（4）政策法规
政策法规
数据来源：华泰证券
标题：机械设备："芯"装备产业笔记之七：半导体设备产业相关政策再梳理
发布时间：2018-05-23
摘要：《“十三五”国家攻克14纳米刻蚀设备、薄膜设备、掺杂设备等高端制造装备及零部件，突破28纳米浸没科技创新规划》式光刻机及核心部件，研制300毫米硅片等关键材料，研发14纳米逻辑与存储芯片成套工艺及相应系统封测技术，开展75纳米关键技术研究，形成28—14纳米装备、材料、工艺、封测等较完整的产业链。
数据来源：国金证券
标题：电子化学品行业系列报告之六：光刻胶-政策支持叠加需求爆发?光刻胶企业任重道远
发布时间：2018-04-26
摘要：《国家集成电路产业发展推进纲要》，提出“研发光刻机、刻蚀机、离子注入机等关键设备，开发光刻胶、大尺英寸硅片等关键材料”；国家重点支持
的高新技术领域（2015）中提到“高分辨率光刻胶及配套化学品作为精细化学品重要组成部分，是重点发展的新材料技术”；光刻技术（包括光刻胶）是《中国制造2025》重点领域。
数据来源：中银国际证券
标题：机械2018年投资策略:装备蝶变,看好格局优化、进口替代
发布时间：2018-01-09
摘要：《中国制造2025》规划中明确提出：在2020年之前，90~32纳米工艺设备国产化率达到50%，实现90纳米光刻机国产化，封装测试关键设备国产化率达到50%；在2025年之前，20～14纳米工艺设备国产化率达到30%，实现浸没式光刻机国产化；到2030年，实现18英寸工艺设备、EUV光刻机、封测设备的国产化。
数据来源：方正证券
标题：集成电路设备：集成电路设备，大周期来临，测试设备先行起航，集成电路设备产业投资逻辑梳理
发布时间：2017-11-08
摘要：资料来源：NAURA，方正证券研究所资料来源：NAURA，方正证券研究所作为制造强国战略纲领文件的《中国制造2025》明确提出：在2020年之前，90~32纳米工艺设备国产化率达到50%，实现90纳米光刻机国产化，封测关键设备国产化率达到50%。在2025年之前，20～14纳米工艺设备国产化率达到30%，实现浸没式光刻机国产化。到2030年，实现18英寸工艺设备、EUV光刻机、封测设备的国产化。